(57)【要約】【課題】厳密な寸法設計を要することなく、許容レベル以上の衝撃が電子機器に加わったことを検知できるとともに、交換コストを抑えることができる衝撃検知装置及び電子機器を提供する。【解決手段】電子機器に搭載される回路基板に片持ち状態で接続された導電性を有する一対のバネ端子と、一対のバネ端子に挟持される球体とを備え、電子機器が予め設定された値以上の外部からの衝撃を受けたときのみ、一対のバネ端子の間から球体が離脱するように構成する。【選択図】図２
2010108766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器が予め設定された値以上の外部からの衝撃を受けたことを検知する衝撃検知装置であって、
前記電子機器に搭載される回路基板に片持ち状態で接続された導電性を有する一対のバネ端子と、
前記一対のバネ端子に挟持される球体と、
を備え、
前記電子機器が前記外部からの衝撃を受けたときのみ、前記一対のバネ端子の間から前記球体が離脱する、衝撃検知装置。
【請求項２】
前記球体は、非導電性であり、
前記一対のバネ端子は、前記球体を挟持するとき非導通状態となり、前記球体が前記離脱したとき互いに接触して導通状態となるように構成されている、請求項１に記載の衝撃検知装置。
【請求項３】
前記球体は、導電性を有し、
前記一対のバネ端子は、前記球体を挟持するとき導通状態となり、前記球体が離脱したとき非導通状態となるように構成されている、請求項１に記載の衝撃検知装置。
【請求項４】
前記一対のバネ端子は、前記球体よりも小さい直径の環状部を有し、当該環状部で前記球体を挟持する、請求項２又は３に記載の衝撃検知装置。
【請求項５】
前記一対のバネ端子の、前記回路基板に接続される部分から前記球体を挟持する位置までの長さが調整可能である、請求項１〜４のいずれか１つに記載の衝撃検知装置。
【請求項６】
前記一対のバネ端子が導通状態になったとき、前記外部からの衝撃を受けたことを示す衝撃検知情報を発信する電気回路をさらに備える、請求項２に記載の衝撃検知装置。
【請求項７】
前記一対のバネ端子が非導通状態になったとき、前記外部からの衝撃を受けたことを示す衝撃検知情報を発信する電気回路をさらに備える、請求項３に記載の衝撃検知装置。
【請求項８】
前記衝撃検知情報には、前記電子機器に設けられた表示部に前記外部からの衝撃を受けたことを表示させる情報、又は前記電子機器に設けられた音声出力部に前記外部からの衝撃を受けたことを発音させる情報が含まれる、請求項６又は７に記載の衝撃検知装置。
【請求項９】
前記衝撃検知情報には、前記電子機器の電源を切断する情報が含まれる、請求項６〜８のいずれか１つに記載の衝撃検知装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の衝撃検知装置を備える、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、携帯型の電子機器に落下衝撃などの許容レベル以上の衝撃が加わったことを検知する衝撃検知装置、及び当該装置を備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高機能化及び小型化が進むとともに、情報インフラ（インフラストラクチャ）が発達してきている。これにより、外出先や屋外でインターネットなどから情報を取得可能な携帯電話やノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノートパソコンという）などの携帯型の電子機器が普及してきている。これらの機器は持ち運びが容易であるため、使用中又は携行中にユーザが誤って機器を落下させてしまうことがある。このとき、機器が許容レベル以上の衝撃を受けると、部分的に破損して故障する恐れがある。また、破損に至らなくても、機器に搭載されるハードディスクドライブなどの精密機器は特に衝撃に弱いため、所望の動作信頼性を満たさなくなる恐れがある。このため、許容レベル以上の衝撃が機器に加わったことを検知し、機器の修理又はメンテナンスなどが必要であることをユーザに知らせる装置が求められている。
【０００３】
従来、この種の携帯型電子機器においては、機器の衝撃を検知するために加速度センサを機器内に取り付けている。この加速度センサにより機器が落下する加速度を測定し、当該測定した加速度に基づいて機器が受ける衝撃を算出して、当該算出した衝撃が許容レベル以上の衝撃であるか否かを判定している。
【０００４】
しかしながら、このような加速度センサを用いた場合には、加速度センサが機器の落下速度を常時測定しなければならず、それらの測定値から判定するための信号処理回路が複雑になる。また、機器が非通電状態で落下した場合には、加速度センサが動作しないため、衝撃を検知できない。
【０００５】
このような課題を解決する技術としては、例えば特許文献１（特開平５−１４２２４３号公報）に記載されたものがある。特許文献１には、枠型のフレームの中央部に配置したマス部を、許容レベル以上の衝撃により破損するビームによりフレームに接続した装置が開示されている。特許文献１の装置は、例えば落下衝撃により、マス部がフレームに対して変位してビームが破損することで、許容レベル以上の衝撃が機器に加わったことを検知する。
【特許文献１】特開平５−１４２２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の装置において、許容レベル以上の衝撃でビームが破損するようにするためには、マス部の大きさ、ビームの太さ、材質、強度等の多岐にわたる項目を適切に設定する必要がある。特に各種寸法については厳密に設計する必要がある。
【０００７】
また、特許文献１の装置を例えばノートパソコンに搭載する場合には、当該装置の取付け位置やノートパソコンの構造によって装置が受ける衝撃値が異なる。このため、ノートパソコンの設計段階で前記取付け位置や構造を変更すると、許容レベル以上の衝撃でビームが破損するようにその変更に応じて各種寸法を調整する必要がある。しかしながら、前記したように特許文献１の装置において各種寸法は厳密に設計する必要があるため、各種寸法の調整は非常に手間がかかることである。
【０００８】
また、特許文献１の装置において、マス部及びビームは、シリコンウェハなどにより加工、成形にて作製されるものである。このため、一旦、ビームが破損すると、そのビームのみを交換することは困難であるため、装置ごと交換する必要がある。従って、例えば、装置の取り付けの際に誤ってビームが破損したような場合でも、装置ごと交換する必要があり、交換コストがかかるという問題がある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、前記問題を解決することにあって、厳密な寸法設計を要することなく、許容レベル以上の衝撃が電子機器に加わったことを検知できるとともに、交換コストを抑えることができる衝撃検知装置、及び当該装置を備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の第１態様によれば、電子機器が予め設定された値以上の外部からの衝撃を受けたことを検知する衝撃検知装置であって、
前記電子機器に搭載される回路基板に片持ち状態で接続された導電性を有する一対のバネ端子と、
前記一対のバネ端子に挟持される球体と、
を備え、
前記電子機器が前記外部からの衝撃を受けたときのみ、前記一対のバネ端子の間から前記球体が離脱する、衝撃検知装置を提供する。
【００１１】
本発明の第２態様によれば、前記球体は、非導電性であり、
前記一対のバネ端子は、前記球体を挟持するとき非導通状態となり、前記球体が前記離脱したとき互いに接触して導通状態となるように構成されている、第１態様に記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１２】
本発明の第３態様によれば、前記球体は、導電性を有し、
前記一対のバネ端子は、前記球体を挟持するとき導通状態となり、前記球体が離脱したとき非導通状態となるように構成されている、第１態様に記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１３】
本発明の第４態様によれば、前記一対のバネ端子は、前記球体よりも小さい直径の環状部を有し、当該環状部で前記球体を挟持する、第２又は３態様に記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１４】
本発明の第５態様によれば、前記一対のバネ端子の、前記回路基板に接続される部分から前記球体を挟持する位置までの長さが調整可能である、第１〜４態様のいずれか１つに記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１５】
本発明の第６態様によれば、前記一対のバネ端子が導通状態になったとき、前記外部からの衝撃を受けたことを示す衝撃検知情報を発信する電気回路をさらに備える、第２態様に記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１６】
本発明の第７態様によれば、前記一対のバネ端子が非導通状態になったとき、前記外部からの衝撃を受けたことを示す衝撃検知情報を発信する電気回路をさらに備える、第３態様に記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１７】
本発明の第８態様によれば、前記衝撃検知情報には、前記電子機器に設けられた表示部に前記外部からの衝撃を受けたことを表示させる情報、又は前記電子機器に設けられた音声出力部に前記外部からの衝撃を受けたことを発音させる情報が含まれる、第６又は７態様に記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１８】
本発明の第９態様によれば、前記衝撃検知情報には、前記電子機器の電源を切断する情報が含まれる、第６〜８態様のいずれか１つに記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１９】
本発明の第１０態様によれば、第１〜９態様のいずれか１つに記載の衝撃検知装置を備える、電子機器を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る衝撃検知装置によれば、電子機器が予め設定された値以上の衝撃を受けたときのみ、前記一対のバネ端子の間から前記球体が離脱するように構成されているので、当該球体の離脱を検知することで電子機器が予め設定された値（すなわち、許容レベル）以上の衝撃を受けたことを検知することができる。このとき、前記衝撃の検知は、前記一対のバネ端子の間から前記球体が離脱するようにすればよい。従って、装置の取付け位置等によって装置が受ける衝撃値が異なる場合でも、例えば、前記一対のバネ端子の挟持力又は球体の重さを調整することで、当該許容レベル以上の衝撃の検知が可能になる。従って、前記特許文献１の装置と比べて厳密な寸法設計を要することなく、許容レベル以上の衝撃が電子機器に加わったことを検知することができる。
【００２１】
また、本発明に係る衝撃検知装置によれば、前記予め設定された値以上の衝撃により破損する部材がないので、前記一対のバネ端子に再び前記球体を挟持させることで元の状態に戻すことができる。これにより、装置ごと交換する必要性はなく、交換コストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
《実施形態》
図１は、本発明の実施形態に係る衝撃検知装置を搭載する携帯型電子機器の斜視図である。なお、ここでは、本衝撃検知装置を搭載する携帯型電子機器としてノートパソコンを例に挙げて説明する。
【００２４】
図１において、ノートパソコンは、矩形箱状の機器本体１と、機器本体１の一辺に沿って配置されたヒンジ軸２と、ヒンジ軸２に回動可能に取り付けられた表示部の一例であるディスプレイ３とを有している。機器本体１のディスプレイ３側の表面には、多数の入力キー４と、カーソル操作部５と、音声出力部の一例であるスピーカー６とが設けられている。機器本体１の内部には、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）７、磁気ディスクドライブ（図示せず）、光学ドライブ（図示せず）などの精密機器が配置されている。また、機器本体１の内部には、落下衝撃などの許容レベル（予め設定された値）以上の衝撃が機器本体１に加わったことを検知するための衝撃検知装置１０が配置されている。
【００２５】
次に、図２及び図３を用いて、本発明の実施形態に係る衝撃検知装置１０の構成を説明する。図２は、本実施形態に係る衝撃検知装置１０の構成を模式的に示す斜視図であり、図３は、その側面図である。
【００２６】
図２及び図３において、衝撃検知装置１０は、機器本体１に搭載される回路基板８に片持ち状態で接続された導電性を有する一対のバネ端子１１と、一対のバネ端子１１に挟持される球体の一例である銅などの金属球１２とを備えている。
【００２７】
一対のバネ端子１１は、リン青銅などの弾性に優れる金属線にメッキしたもので構成されている。また、一対のバネ端子１１は、回路基板８の表面に対して垂直に取り付けられ、その中間部分で回路基板８の表面に対して略平行になるように曲げられている。一対のバネ端子１１の回路基板８の表面に対して略平行な部分は、回路基板８上に樹脂などにより形成されたハウジング９に固定支持されている。これにより、一対のバネ端子１１の先端部（自由端側）の間隔が、弾性変形前の通常状態において、金属球１２の直径Ｇよりも大きくならないようにされている。
【００２８】
また、一対のバネ端子１１は、その先端部に金属球１２の直径よりも小さい直径の環状部１１ａを有し、当該環状部１１ａで金属球１２を挟持する。一対のバネ端子１１は、金属球１２を挟持することで導通状態となる。また、一対のバネ端子１１は、回路基板８が許容レベル以上の衝撃を受けたときのみ、金属球１２が一対のバネ端子１１間から離脱するように、金属球１２の挟持力が設定されている。当該金属球１２の挟持力は、バネ端子１１のハウジング９に固定支持されている部分から金属球１２を挟持する位置までの長さＬ、太さＫ、環状部１１ａの直径などを調整することにより調整することができる。
【００２９】
また、一対のバネ端子１１は、回路基板８上に形成された電気回路１３に接続されている。電気回路１３は、一対のバネ端子１１が導通状態になったとき、許容レベル以上の衝撃を受けたことを示す衝撃検知情報を発信する。衝撃検知情報としては、例えば、ディスプレイ３に許容レベル以上の衝撃を受けたことを表示させる情報、スピーカー６から許容レベル以上の衝撃を受けたことを発音させる情報、ノートパソコンの電源を切断する情報などが挙げられる。これにより、衝撃検知情報を受信したノートパソコンは、例えば、警告ランプを点灯したり、ディスプレイ３に文字を表示したり、スピーカー６から警告音を鳴らしたり、電源を切断したりすることで、許容レベル以上の衝撃を受けたことをユーザに知らせることができる。
【００３０】
なお、回路基板８は、ノートパソコンに搭載される回路基板（例えば、制御用回路基板）の一部に一体的に設けられてもよいし、衝撃検知装置用として別途用意されたものであってもよい。
【００３１】
次に、図２〜図４を用いて前記のように構成される本実施形態に係る衝撃検知装置１０の各部の動作について説明する。図４は、一対のバネ端子１１の間から金属球１２が離脱する様子を示す図である。
【００３２】
外部からの衝撃が全くノートパソコンに加わっていないとき、回路基板８にも衝撃が加わらないので、図２及び図３に示すように、一対のバネ端子１１の間に金属球１２が挟持された状態が維持される。このとき、一対のバネ端子１１は導通状態となる。
【００３３】
この状態から、回路基板８に外部からの衝撃がＢ方向に加わると、金属球１２には、前記衝撃の強さに応じて重力と合わせて加速度Ｃが加わる。ここで、金属球１２の質量をＤとすると、金属球１２にはＢ方向にＣ×Ｄの力が生じする。このＣ×Ｄの力により金属球１２は、一対のバネ端子１１を互いに離れる（開く）方向に力Ｅで押しながらＢ方向に移動する。力Ｅを受けた一対のバネ端子１１は弾性変形し、反力Ｆで金属球１２を挟持する。力Ｅ及び反力Ｆは、金属球１２がＢ方向に移動するに従い大きくなる。
【００３４】
図４に示すように、金属球１２のＢ方向の移動により一対のバネ端子１１の間隔Ｈが金属球１２の直径Ｇと同じとなった状態で、さらに金属球１２がＢ方向に移動すると、一対のバネ端子１１の間から金属球１２が離脱する。これにより、一対のバネ端子１１が非導通状態となる。一対のバネ端子１１が非導通状態になったとき、電気回路１３が前記衝撃検知信号を発信する。これにより、許容レベル以上の衝撃を受けたことをユーザに知らせることができる。
【００３５】
本発明の実施形態に係る衝撃検知装置１０によれば、ノートパソコンに搭載される回路基板８が許容レベル以上の衝撃を受けたときのみ、一対のバネ端子１１の間から金属球１２が離脱するように構成されているので、当該金属球１２の離脱を検知することでノートパソコンが許容レベル以上の衝撃を受けたことを検知することができる。このとき、前記衝撃の検知は、一対のバネ端子１１の間から金属球１２が離脱するようにすればよい。従って、装置の取付け位置等によって装置が受ける衝撃値が異なる場合でも、一対のバネ端子１１の挟持力又は金属球１２の重さを調整することで、当該許容レベル以上の衝撃の検知が可能になる。なお、一対のバネ端子１１の挟持力は、一対のバネ端子１１の長さ（具体的にはハウジング９に固定支持されている部分から金属球１２を挟持する位置までの長さＬ）、間隔Ｈ、太さＫなどのいずれか１つを調整することで調整することができる。従って、前記特許文献１の装置と比べて厳密な寸法設計を要することなく、許容レベル以上の衝撃がノートパソコンに加わったことを検知することができる。
【００３６】
また、本発明の実施形態に係る衝撃検知装置１０によれば、前記予め設定された値以上の衝撃により破損する部材がないので、一対のバネ端子１１に再び金属球１２を挟持させることで元の状態に戻すことができる。これにより、装置ごと交換する必要性はなく、交換コストを抑えることができる。
【００３７】
また、本発明の実施形態に係る衝撃検知装置１０によれば、一対のバネ端子１１に環状部１１ａを設けているので、当該環状部１１ａにより金属球１２をしっかりと挟持することができる。これにより、許容レベル未満の衝撃で一対のバネ端子１１の間から金属球１２が離脱するような誤動作を防いで、衝撃検知精度を高めることができる。
【００３８】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、携帯型電子機器の一例としてノートパソコンについて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、携帯電話、デジタルカメラ、ムービーカメラ、携帯ゲーム機器、携帯音楽プレーヤなどであってもよい。
【００３９】
また、前記では、一対のバネ端子１１が非導通状態となることを検知することで、前記外部からの衝撃がノートパソコンに加わったことを検知したが、本発明はこれに限定されない。例えば、離脱した金属球１２が自由に動けるスペースをノートパソコン内に設け、ノートパソコンを揺らして金属球１２が機器本体１内の壁に当って音がするか否かを検知することで、前記外部からの衝撃がノートパソコンに加わったことを検知するようにしてもよい。
【００４０】
なお、離脱した金属球１２が機器本体１内の全体を自由に動き回れるように構成した場合には、当該金属球１２がノートパソコンに内蔵される回路基板上の回路を短絡したり、キーボードやスイッチ等の機構部品の動きを妨げたりして、２次的な故障が発生する恐れがある。このため、金属球１２に代えて非導電性の球体を用いてもよい。これにより、前記２次的な故障の発生を防ぐことができる。
【００４１】
なお、金属球１２に代えて非導電性の球体を用いた場合、一対のバネ端子１１が非導電性の球体を挟持した状態において、一対のバネ端子１１は非導通状態となる。このため、一対のバネ端子１１の間から非導電性の球体が離脱したとき、一対のバネ端子１１が互いに接触して導通状態となるように一対のバネ端子１１を構成してもよい。これにより、一対のバネ端子１１が非導通状態から導通状態になったことを検知することで、前記外部からの衝撃がノートパソコンに加わったことを検知することができる。なお、この場合、電気回路１３は、一対のバネ端子１１が非導通状態になったとき、許容レベル以上の衝撃を受けたことを示す衝撃検知情報を発信するように構成すればよい。
【００４２】
また、前記では、一対のバネ端子１１の先端部に環状部１１ａを設けて、当該環状部１１ａで金属球１２を挟持するように構成したが、一対のバネ端子１１が金属球１２を挟持する位置が調整できるように構成されることが好ましい。すなわち、一対のバネ端子１１のハウジング９に固定支持されている部分から先金属球１２を挟持する位置までの長さＬが調整可能であることが好ましい。これにより、装置の取付け位置等によって装置が受ける衝撃値が異なる場合でも、前記長さＬを調整することで、容易に前記許容レベル以上の衝撃の検知が可能である。なお、一対のバネ端子１１が金属球１２を挟持する位置を調整するには、例えば、一対のバネ端子１１の長手方向に環状部１１ａを複数設けて、金属球１２を前記環状部１１ａに挟持させる位置を選択可能に構成することで実現可能である。
【００４３】
また、前記では、一対のバネ端子１１で挟持する対象を球体（金属球１２）としたが、本発明はこれに限定されない。許容レベル以上の衝撃で一対のバネ端子１１の間から離脱できる形状であればよく、例えば直方体や卵形であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係る衝撃検知装置は、厳密な寸法設計を要することなく、許容レベル以上の衝撃が電子機器に加わったことを検知できるとともに、交換コストを抑えることができるので、特に、ノートパソコン、携帯電話、デジタルカメラ、ムービーカメラ、携帯ゲーム機器、携帯音楽プレーヤなど携帯型電子機器に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る衝撃検知装置を備えるノートパソコンの斜視図である。
【図２】本実施形態に係る衝撃検知装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図３】本実施形態に係る衝撃検知装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図４】一対のバネ端子の間から金属球が離脱する様子を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    機体本体
２    ヒンジ軸
３    ディスプレイ
４    入力キー
５    カーソル操作部
６    スピーカー
７    ハードディスクドライブ
８    回路基板
９    ハウジング
１０    衝撃検知装置
１１    バネ端子
１１ａ  環状部
１２    金属球
１３    電気回路
【図１】
2010108766.tif 000003
【図２】
2010108766.tif 000004
【図３】
2010108766.tif 000005
【図４】
2010108766.tif 000006